Teilweiser Druck

In einer Mischung von idealem Benzin hat jedes Benzin einen teilweisen Druck, der der Druck ist, den das Benzin haben würde, wenn es allein das Volumen besetzen würde. Der Gesamtdruck von Gasmischung ist die Summe des teilweisen Drucks jedes individuellen Benzins in der Mischung.

In der Chemie wird der teilweise Druck eines Benzins in einer Mischung von Benzin als oben definiert. Der teilweise Druck eines in einer Flüssigkeit aufgelösten Benzins ist der teilweise Druck dieses Benzins, das in einem Benzin erzeugt würde, führen Gleichgewicht mit der Flüssigkeit bei derselben Temperatur stufenweise ein. Der teilweise Druck eines Benzins ist ein Maß der thermodynamischen Tätigkeit der Moleküle von Benzin. Benzin wird immer von einem Gebiet des höheren teilweisen Drucks zu einem des niedrigeren Drucks fließen; je größer dieser Unterschied, desto schneller der Fluss. Benzin löst sich auf, verbreitet sich, und reagiert gemäß ihrem teilweisen Druck, und nicht gemäß ihren Konzentrationen in Gasmischungen oder Flüssigkeiten.

Dieses allgemeine Eigentum von Benzin trifft auch auf chemische Reaktionen von Benzin in der Biologie zu. Zum Beispiel werden der notwendige Betrag von Sauerstoff für die menschliche Atmung und der Betrag, der toxisch ist, durch den teilweisen Druck von Sauerstoff allein gesetzt. Das ist über eine sehr breite Reihe von verschiedenen Konzentrationen der Sauerstoff-Gegenwart in verschiedenem eingeatmetem Atmen-Benzin wahr, oder im Blut aufgelöst.

Das Gesetz von Dalton des teilweisen Drucks

Der teilweise Druck eines idealen Benzins in einer Mischung ist dem Druck gleich, den er ausüben würde, wenn er dasselbe bei derselben Temperatur allein Volumen besetzen würde. Das ist, weil ideale Gasmoleküle bis jetzt einzeln sind, dass sie einander überhaupt nicht stören. Wirkliches wirkliches Benzin kommt sehr in der Nähe von diesem Ideal.

Eine Folge davon ist, dass der Gesamtdruck einer Mischung von idealem Benzin der Summe des teilweisen Drucks des individuellen Benzins in der Mischung, wie festgesetzt, durch das Gesetz von Dalton gleich ist. Zum Beispiel, in Anbetracht einer idealen Gasmischung des Stickstoffs (N), Wasserstoff (H) und Ammoniak (NH):

:

Ideale Gasmischungen

Ideal ist das Verhältnis des teilweisen Drucks dasselbe als das Verhältnis von Molekülen. D. h. der Maulwurf-Bruchteil eines individuellen Gasbestandteils in einer idealen Gasmischung kann in Bezug auf den teilweisen Druck des Bestandteils oder die Maulwürfe des Bestandteils ausgedrückt werden:

:

und der teilweise Druck eines individuellen Gasbestandteils in einem idealen Benzin kann mit diesem Ausdruck erhalten werden:

:

Der Maulwurf-Bruchteil eines Gasbestandteils in einer Gasmischung ist dem volumetrischen Bruchteil dieses Bestandteils in einer Gasmischung gleich.

Teilweises Volumen (das Gesetz von Amagat des zusätzlichen Volumens)

Das teilweise Volumen eines besonderen Benzins ist das Volumen, das das Benzin haben würde, wenn es allein das Volumen, mit dem unveränderten Druck und der Temperatur besetzen würde, und in Gasmischungen, z.B Luft nützlich wäre, sich auf einen besonderen Gasbestandteil, z.B Sauerstoff zu konzentrieren.

Ihm kann sowohl vom teilweisen Druck als auch von Mahlzahn-Bruchteil näher gekommen werden:

:

:* V ist das teilweise Volumen jedes individuellen Gasbestandteils (X)

:* V ist das Gesamtvolumen in Gasmischung

:* p ist der teilweise Druck von Benzin X

:* p ist der Gesamtdruck von Gasmischung

:* n ist der Betrag der Substanz eines Benzins (X)

:* n ist die Summe der Substanz in Gasmischung

Dampf-Druck

Dampf-Druck ist der Druck eines Dampfs im Gleichgewicht mit seinen Nichtdampf-Phasen (d. h., flüssig oder fest). Meistenteils wird der Begriff gebraucht, um eine Tendenz von Flüssigkeit zu beschreiben, zu verdampfen. Es ist ein Maß der Tendenz von Molekülen und Atomen, um einer Flüssigkeit oder einem Festkörper zu entfliehen. Ein atmosphärischer Druck-Siedepunkt von Flüssigkeit entspricht der Temperatur, bei der sein Dampf-Druck dem atmosphärischen Umgebungsdruck gleich ist und es häufig den normalen Siedepunkt genannt wird.

Je höher der Dampf-Druck einer Flüssigkeit bei einer gegebenen Temperatur, desto tiefer der normale Siedepunkt der Flüssigkeit.

Die Dampf-Druck-Karte hat nach rechts Graphen des Dampf-Drucks gegen Temperaturen für eine Vielfalt von Flüssigkeiten. Wie in der Karte gesehen werden kann, haben die Flüssigkeiten mit dem höchsten Dampf-Druck die niedrigsten normalen Siedepunkte.

Zum Beispiel, bei jeder gegebenen Temperatur, hat Methyl-Chlorid den höchsten Dampf-Druck von einigen der Flüssigkeiten in der Karte. Es hat auch den niedrigsten normalen Siedepunkt (-24.2 °C), der ist, wo die Dampf-Druck-Kurve des Methyl-Chlorids (die blaue Linie) die horizontale Druck-Linie einer Atmosphäre (atm) des absoluten Dampf-Drucks durchschneidet.

Gleichgewicht-Konstanten von Reaktionen, die mit Gasmischungen verbunden sind

Es ist möglich, das Gleichgewicht auszuarbeiten, das für eine chemische Reaktion unveränderlich ist, die mit einer Mischung von Benzin verbunden ist, gegeben der teilweise Druck jedes Benzins und der gesamten Reaktionsformel. Für eine umkehrbare Reaktion, die mit Gasreaktionspartnern und Gasprodukten verbunden ist wie:

:

das der Reaktion unveränderliche Gleichgewicht würde sein:

:

Für umkehrbare Reaktionen werden Änderungen im Gesamtdruck, der Temperatur oder den Reaktionspartner-Konzentrationen das Gleichgewicht auswechseln, um entweder die richtige oder linke Seite der Reaktion in Übereinstimmung mit dem Grundsatz von Le Chatelier zu bevorzugen. Jedoch kann die Reaktionskinetik entweder entgegensetzen oder die Gleichgewicht-Verschiebung erhöhen. In einigen Fällen kann die Reaktionskinetik der überwiegende Faktor sein, um in Betracht zu ziehen.

Das Gesetz von Henry und die Löslichkeit von Benzin

Benzin wird sich in Flüssigkeiten in einem Ausmaß auflösen, das durch das Gleichgewicht zwischen dem unaufgelösten Benzin und dem Benzin bestimmt wird, das sich in der Flüssigkeit aufgelöst hat (hat das Lösungsmittel genannt). Das für dieses Gleichgewicht unveränderliche Gleichgewicht ist:

: (1)

:

Die Form des Gleichgewichts unveränderliche Shows, dass die Konzentration von solute Benzin in einer Lösung zum teilweisen Druck dieses Benzins über der Lösung direkt proportional ist. Diese Behauptung ist als das Gesetz von Henry bekannt, und das unveränderliche Gleichgewicht wird ganz häufig die Gesetzkonstante von Henry genannt.

Das Gesetz von Henry wird manchmal als geschrieben:

: (2)

wo auch die Gesetzkonstante von Henry genannt wird. Wie durch das Vergleichen von Gleichungen (1) und (2) oben gesehen werden kann, ist das Gegenstück dessen. Da beide die Gesetzkonstante von Henry genannt werden können, müssen Leser der technischen Literatur ganz darauf achten zu bemerken, welche Version der Gesetzgleichung von Henry verwendet wird.

Das Gesetz von Henry ist eine Annäherung, die sich nur um verdünnte, ideale Lösungen und um Lösungen bewirbt, wo das flüssige Lösungsmittel chemisch mit dem Benzin nicht reagiert, das wird auflöst.

Teilweiser Druck im tauchenden, der Benzin atmet

Im Erholungstauchen und Fachmann, der taucht, wird der Reichtum von individuellem Teilbenzin des Atmens von Benzin durch den teilweisen Druck ausgedrückt.

Wenn man

tauchende Begriffe gebraucht, wird teilweiser Druck als berechnet:

:partial-Druck = (absoluter Gesamtdruck) × (Volumen-Bruchteil des Gasbestandteils)

Für das Teilbenzin "i":

:ppi = P × Fi

Zum Beispiel, an 50 Metern (165 Fuß), ist der absolute Gesamtdruck 6 Bar (600 kPa) (d. h., 1 Bar des atmosphärischen Drucks + 5 Bar des Wasserdrucks) und des teilweisen Drucks der Hauptbestandteile von

Luft, Sauerstoff 21 % durch das Volumen und den Stickstoff 79 % durch das Volumen sind:

:ppN2 = 6 Bar × 0.79 = 4.7 Bar absoluter

:ppO2 = 6 Bar × 0.21 = 1.3 Bar absoluter

Der minimale Safe beschränkt tiefer für den teilweisen Druck von Sauerstoff in einer Gasmischung ist 0.16 Bar (16 kPa) absolut. Hypoxie und plötzliche Unbewusstheit werden ein Problem mit einem Sauerstoff teilweiser Druck von weniger als 0.16 absoluter Bar. Sauerstoff-Giftigkeit, Konvulsionen einschließend, wird ein Problem, wenn Sauerstoff teilweiser Druck zu hoch ist. Der NOAA Tauchendes Handbuch empfiehlt eine maximale einzelne Aussetzung von 45 Minuten an 1.6 Bar absolut, 120 Minuten an 1.5 Bar absolut, 150 Minuten an 1.4 Bar absolut, 180 Minuten an 1.3 Bar absolut und 210 Minuten an 1.2 absoluter Bar. Sauerstoff-Giftigkeit wird eine Gefahr, wenn diese Sauerstoff teilweiser Druck und Aussetzungen überschritten werden. Der teilweise Druck von Sauerstoff bestimmt die maximale Betriebstiefe von Gasmischung.

Stickstoff-Narkose ist ein Problem, wenn sie Benzin am Hochdruck atmet. Gewöhnlich hat der maximale teilweise Gesamtdruck von Rauschgiftbenzin verwendet, wenn die Planung für das technische Tauchen 4.5 Bar ist, die absolut, auf einer gleichwertigen Rauschgifttiefe dessen gestützt ist.

In der Medizin

Der teilweise Druck von besonders Sauerstoff und Kohlendioxyd ist wichtige Rahmen in Tests von arteriellem Blutbenzin, aber kann auch in, zum Beispiel, cerebrospinal Flüssigkeit gemessen werden.

Siehe auch


Disulfid-Band / SS General von Steuben
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